高中数学必修五第一章《解三角形》单元测试题(含答案)
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高中数学必修五第一章单元测试题
《 解三角形》
一、选择题(本大题共1
2小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的)
1.在△ABC中,下列等式不成立的是( )
A.c=a
2
+b
2
-2abcosC
ab
B.
sinA
=
sinB
C.asinC=csinA
a
2
+c
2
-b
2
D.cosB=
2abc
2.已知锐角△ABC的面积为33,BC=4,CA=3,则角C的大小为( )
A.75°
C.45°
B.60°
D.30°
3.已知△ABC中,c=6,a=4,B=120°,则b等于( )
A.76
C.27
B.219
D.27
4.已知△ABC中,a=4,b=43,A=30°,则B等于( )
A.30°
C.60°
B.30°或150°
D.60°或120°
5.已知
三角形的三边长分别为a,b,a
2
+ab+b
2
,则三角形的最大内角是(
)
A.135°
C.60°
B.120°
D.90° 6.△ABC的三内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c设向量p=(a+c,b),q=(b-a,
c-a),若p∥q,则角C的大小为( )
π
A.
6
π
C.
2
π
B.
3
2π
D.
3
7.在△ABC中,已知a=2bcosC,那么△ABC的内角B、C之间的关系是(
)
A.B>C
C.B
D.关系不确定
8.在△ABC中,B=60°,b
2
=ac,则这个三角形是( )
A.不等边三角形
C.等腰三角形
B.等边三角形
D.直角三角形
9.在△ABC中,cosAcosB>sinAsinB,则△ABC是(
)
A.锐角三角形
C.钝角三角形
B.直角三角形
D.等边三角形
10.△ABC中,已知sinB=1,b=3,则此三角形( )
A.无解
C.有两解
B.只有一解
D.解的个数不确定
11.在△ABC中,若AA.8,10
C.8,12
B.10,10
D.12,8
→→→→→→→→→
12.已知平面上有四点O,A,B,C,满足OA+OB+OC=0,O
A·OB=OB·OC=OC·OA=
-1,则△ABC的周长是( )
A.3
C.36
B.6
D.96
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.在△ABC中,A=30°,C=105°,b=8,则a=________.
14.在△ABC中,若∠A=120°,AB=5,BC=7,则AC=________.
15.在△ABC中,已知CB=8,CA=5,△ABC的面积为12,则cos2C=________.
16.甲、乙两楼相距20 m,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为
30°,则甲楼高为______m,乙楼高为________m.
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程
或演算步骤)
17.(10分)已知A,B,C为△ABC的三个内角,且其对边分别为a,b,c,
若cosBcosC
1
-sinBsinC=
2
.
(1)求A;
(2)若a=23,b+c=4,求△ABC的面积.
π
1
18.(12分)在△ABC中,C-A=
2,sinB=
3
.
(1)求sinA的值;
(2)设AC=6,求△ABC的面积.
19.(12分)
3
如图,在△ABC中,AC=2,BC=1,cosC=.
4
(1)求AB的值;
(2)求sin(2A+C)的值.
20.(12分)已知△ABC顶点的直角坐标分别为A(3,4)、B(0,0)、C(c,0).
(1)若c=5,求sinA的值;
(2)若∠A是钝角,求c的取值范围.
21.(12分)如图,
A,B,C,D都在同一个与水平面垂直
的平面内,B,D为两岛上的两座灯塔的塔顶.测
量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,
30°,于水面C处测得B点和D点的仰角
均为60 °,AC=0.1 km.试探究图中B,D间距
离与另外两点间距离哪个相等,然后求B,D的
距离(计算结果精确到0.01
km,2=1.414,6≈2.449).
π
22.(12分)设函数f(x)=cos(2x+
3
)+si
n
2
x.
(1)求函数f(x)的最大值和最小正周期;
1C1
(2)设A,B,C为△ABC的三个内角,若cosB=
3
,f(
2
)=-
4
,且C为锐角,求sinA.
高中数学必修五第一章单元测试题
《 解三角形》参考答案
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题
给出的四个选项中,只
有一项是符合题目要求的)
1.在△ABC中,下列等式不成立的是(
)
A.c=a
2
+b
2
-2abcosC
B.
ab
=
sinAsinB
C.asinC=csinA a
2
+c
2
-b
2
D.cosB=
2abc<
br>
答案 D
a
2
+c
2
-b
2
解析
很明显A,B,C成立;由余弦定理,得cosB=
2ac
,所以D不成立.
2.已知锐角△ABC的面积为33,BC=4,CA=3,则角C的大小为( )
A.75°
C.45°
答案 B
13
解析 由S△
ABC
=33=
2
×3×4sinC,得sinC=
2
,又角C为锐角,故C=60°.
3.已知△ABC中,c=6,a=4,B=120°,则b等于( )
A.76
C.27
答案 B
解析 由余弦定理,得b
2
=a
2
+c
2
-2accosB=76,所以b=219.
4.已知△ABC中,a=4,b=43,A=30°,则B等于( )
A.30°
C.60°
答案 D
B.30°或150°
D.60°或120°
B.219
D.27
B.60°
D.30°
abb433
解析 由正弦定理,得
sinA
=
si
nB
.所以sinB=
a
sinA=
4
sin30°=
2<
br>.又a以B=60°或120°.
5.已知三角形的三边长分别为
a,b,a
2
+ab+b
2
,则三角形的最大内角是( )
A.135°
C.60°
答案 B
解析 a
2
+ab+b
2
>a,a
2
+ab+b
2
>b,则长为a<
br>2
+ab+b
2
的边所对的角最大.由余
B.120°
D.90°
a
2
+b
2
-a
2
+b<
br>2
+ab
1
弦定理,得cosα==-.
2ab2
,所以
三角形的最大内角是120°
6.△ABC的三内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c设向量p=
(a+c,b),q=(b-a,
c-a),若p∥q,则角C的大小为( )
π
A.
6
π
C.
2
答案 B
解析 由p∥q,得(a+c)(c-a)=b(b-a),则b
2
+a
2
-c
2
=ab.由余弦定理,得cosC=
a
2<
br>+b
2
-c
2
1
π
=,所以C=
2ab23
.
7.在△ABC中,已知a=2bcosC,那么△ABC的内角B、C之间的关系是(
)
A.B>C
C.B
8.在△ABC中,B=60°,b
2
=ac,则这个三角形是( )
A.不等边三角形
C.等腰三角形
答案 B
9.在△ABC中,cosAcosB>sinAsinB,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
B.等边三角形
D.直角三角形
B.B=C
D.关系不确定
π
B.
3
2π
D.
3
C.钝角三角形
答案
C
D.等边三角形
10.△ABC中,已知sinB=1,b=3,则此三角形( )
A.无解
C.有两解
答案 D
11.在△ABC中,若AA.8,10
C.8,12
答案 C
解析
∵C=2A,∴sinC=sin2A=2sinA·cosA.
100+c
2
-a
2
由正弦定理,余弦定理可得c=2a·, 2×10c
将a=20-c代入上式整理,得c
2
-22c+120=0,解得∴
c=10(舍去)或c=12.∴a=8.
→→→→→→→→→
12.已知平面上有四点O,
A,B,C,满足OA+OB+OC=0,OA·OB=OB·OC=OC·OA=
-1,则△ABC的
周长是( )
A.3
C.36
答案 C
解析
由已知得O是△ABC的重心,
→→→→→→→
由OA·OB=OB·OC,得OB·(OA-OC)=0.
→→
∴OB·CA=0.∴OB⊥CA.同理,OA⊥BC,
OC⊥AB.∴△ABC为等边三角形.
→→→
2π
故∠AOB=∠BOC
=∠COA=
3
,|OA|=|OB|=|OC|=2.
在△AOB中,由余弦定理,得
B.6
D.96
B.10,10
D.12,8
B.只有一解
D.解的个数不确定
2π
AB=OA+OB-2OA·OBcos
3
=6.
222
∴AB=6,故△ABC的周长是36.
讲评
本题是以向量的数量积给出条件,通过计算得出三角形中的一些量,再利用余弦定
理可解.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.在△ABC中,A=30°,C=105°,b=8,则a=________.
答案
42
sinAsin30°
解析 B=180°-30°-105°=45°,由正弦定理,
得a=
sinB
b=
sin45°
×8=42.
14.在△ABC中,若∠A=120°,AB=5,BC=7,则AC=________.
答案 3
AB
2
+AC
2
-BC
2
25
+AC
2
-49
解析 在△ABC中,由余弦定理,得cosA=cos120°=,
即=
2×AB×AC2×5×AC
1
-
2
.
解得AC=-8(舍去)或AC=3.
15.在△ABC中,已知CB=8,CA=5,△A
BC的面积为12,则cos2C=________.
7
答案
25
113
解析 由题意,得S=
2
CA×CBsinC,则12=
2<
br>×5×8sinC.所以sinC=
5
.则cos2C=1-
7
2si
n
2
C=
25
.
16.甲、乙两楼相距20 m,从乙楼底望甲楼
顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为
30°,则甲楼高为______m,乙楼高为____
____m.
答案 203
403
3
解析
如下图所示,甲楼高为AB,乙楼高为CD,AC=20 m.
则在△AB
C中,∠BAC=90°,AC=20(m),所以AB=ACtan60°=203(m),在△BCD中,<
br>BC=40(m),∠BCD=90°-60°=30°,∠CBD=90°-30°-30°=30°,
则∠BDC=180°-30°-30°
sin∠CBD
403
=120°.由正弦定
理,得=,所以CD=BC=
3
.
sin∠BDCsin∠CBDsin∠BDC<
br>BCCD
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
)
17.(10分)已知A,B,C为△ABC的三个内角,且其对边分别为a,b,c,若cosB
cosC
1
-sinBsinC=
2
.
(1)求A;
(2)若a=23,b+c=4,求△ABC的面积.
思路分析
(1)转化为求cosA;(2)求出bc的值即可.
1
解析
(1)∵cosBcosC-sinBsinC=
2
,
1
∴cos(B+C)=
2
.
11
∵A+B+C=π,∴
cos(π-A)=
2
.∴cosA=-
2
.
2π
又∵03
.
(2)由余弦定理,得a
2
=b
2
+c
2
-2bc·cosA.
2π
则
(23)
2
=(b+c)
2
-2bc-2bc·cos
3
.
1
∴12=16-2bc-2bc·(-
2
).∴bc=4.
113
∴S
△
ABC
=
2
bc·sinA=2
×4×
2
=3.
π
1
18.(12分)在△ABC
中,C-A=
2
,sinB=
3
.
(1)求sinA的值;
(2)设AC=6,求△ABC的面积.
πππ
解析 (1)由C-A=
2
和A+B+C=π,得2A=
2
-B,04
.
13
故cos2A=sinB,即1-2sin
2
A=
3
,sinA=<
br>3
.
6
(2)由(1)得cosA=
3
.
BCA
CsinA
又由正弦定理,得
sinA
=
sinB
,BC=
sinB
AC=32.
11
所以S
△
ABC
=
2
AC·BC·sinC=
2
AC·BC·cosA=32.
19.(12分)
3
如图,在△ABC中,AC=2,BC=1,cosC=
4
.
(1)求AB的值;
(2)求sin(2A+C)的值.
解析
(1)由余弦定理,得
AB
2
=AC
2
+BC
2
-2AC·BCcosC
3
=4+1-2×2×1×
4
=2.
∴AB=2.
3
(2)由cosC=
4
且0
1
-cos
2
C=
4
.
ABBCBCsinC14
由正弦定
理,得
sinC
=
sinA
,解得sinA=
AB
=
8
.
52
所以cosA=
8
.
57
由倍角公式,得sin2A=2sinAcosA=
16
,
9
且cos2A=1-2sin
2
A=
16
.
3
7
故sin(2A+C)=sin2AcosC+cos2AsinC=
8
.
20.(12分)已知△ABC顶点的直角坐标分别为A(3,4)、B(0,0)、C(c,0).
(1)若c=5,求sinA的值;
(2)若∠A是钝角,求c的取值范围.
解析
(1)方法一 ∵A(3,4)、B(0,0),
4
∴|AB|=5,sinB=
5
.
当c=5时,|BC|=5,|AC|=
根据正弦定理,得
|BC||AC||BC
|25
=⇒sinA=sinB=
sinAsinB|AC|5
.
方法二
∵A(3,4)、B(0,0),∴|AB|=5.
当c=5时,|BC|=5,|AC|=
根据余弦定理,得
|AB|
2+|AC|
2
-|BC|
2
5
cosA==
5
.
2|AB||AC|
sinA=
25
1-cos
2
A=
5
.
5-3
2
+0-4
2
=25.
5-3
2
+0-4
2
=25.
(2)已知△ABC顶点坐标为A(3,4)、B(0,0)、C(c,0),
|AB|
2
+|AC|
2
-|BC|
2
根据余弦定理,得
cosA=.
2|AB||AC|
若∠A是钝角,则cosA<0⇒|AB|
2+|AC|
2
-|BC|
2
<0,即5
2
+[(c-3
)
2
+4
2
]-c
2
=50-6c<0,解
25<
br>得c>
3
.
21.(12分)如图,
A,B,C,D都
在同一个与水平面垂直的平面内,B,D为两岛上的两座灯塔的塔顶.测
量船于水面A处测得B点和D点
的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角
均为60 °,AC=0.1 km.
试探究图中B,D间距离与另外两点间距离哪个相等,然后求B,D的
距离(计算结果精确到0.01
km,2=1.414,6≈2.449).
解析
在△ABC中,∠DAC=30°,∠ADC=60°-∠DAC=30°,
所以CD=AC=0.1.又∠BCD=180°-60°-60°=60°,
故CB是△CAD底边AD的中垂线,所以BD=BA.
在△ABC中,
AB
sin∠BCA
=
AC
sin∠ABC
,
ACsin60°32+6
即AB=
sin15°
=
20
,
32+6
因此,BD=
20
≈0.33 km.
故B、D的距离约为0.33 km
π
22.(12分)设函数f(
x)=cos(2x+
3
)+sin
2
x.
(1)求函数f(x)的最大值和最小正周期;
1C1
(2)设A,B,C为△AB
C的三个内角,若cosB=
3
,f(
2
)=-
4
,且C为
锐角,求sinA.
ππ
1-cos2x
解析
(1)f(x)=cos2xcos
3
-sin2xsin
3
+
2
131113
=cos2x-sin2x+-cos2x=-sin2x.
222222
ππ
所以当2x=-
2
+2kπ,即x=-
4
+kπ(k∈Z)时,
1+3
f(x)取得最大值,f(x)
最大值
=
2
,
2π
f(x)的最小正周期T=
2
=π,
1+3
故函数f(x)的最大值为
2
,最小正周期为π.
C113
13
π
(2)由f(
2
)=-
4
,即
2
-
2
sinC=-
4
,解得sinC=
2
,又C为锐角,所以
C=
3
.
122
由cosB=
3
,求得sinB=
3
.
由此sinA=sin[π-(B+C)]=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC
22113
22+3
=
3
×
2
+
3
×
2
=.
6